]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/commitdiff
RISC-V: Fix redundant vsetvl in fixed-vlmax vectorized codes[PR112326]
authorJuzhe-Zhong <juzhe.zhong@rivai.ai>
Fri, 3 Nov 2023 00:36:03 +0000 (08:36 +0800)
committerPan Li <pan2.li@intel.com>
Fri, 3 Nov 2023 01:08:16 +0000 (09:08 +0800)
With compile option --param=riscv-autovec-preference=fixed-vlmax, we have
redundant AVL/VL toggling:

vsetvli a5,a3,e8,mf4,ta,ma -> should be changed into e32m1
vle32.v v1,0(a1)
vle32.v v2,0(a0)
vsetivli zero,4,e32,m1,ta,ma -> redundant
slli a2,a5,2
vadd.vv v1,v1,v2
sub a3,a3,a5
vsetvli zero,a5,e32,m1,ta,ma -> redundant
vse32.v v1,0(a4)
add a0,a0,a2
add a1,a1,a2
add a4,a4,a2
bne a3,zero,.L3

The root cause is because we simplify AVL into immediate AVL too early
in FIXED-VLMAX situation. The later avlprop PASS failed to propagate AVL
generated by (SELECT_VL/vsetvl VL, AVL) into the normal RVV instruction.

So we need to remove immedate AVL simplification in 'expand' stage.

After this patch:

   vsetvli a5,a3,e32,m1,ta,ma
slli a2,a5,2
vle32.v v1,0(a1)
vle32.v v2,0(a0)
sub a3,a3,a5
vadd.vv v1,v1,v2
vse32.v v1,0(a4)
add a0,a0,a2
add a1,a1,a2
add a4,a4,a2
bne a3,zero,.L3

After the removed simplification, the following situation should be fixed:
typedef int8_t vnx2qi __attribute__ ((vector_size (2)));

__attribute__ ((noipa)) void
f_vnx2qi (int8_t a, int8_t b, int8_t *out)
{
  vnx2qi v = {a, b};
  *(vnx2qi *) out = v;
}

We should use vsetvili zero, 2 instead of vsetvl a5,zero.
Such simplification is done in avlprop PASS which is also included in this patch
to fix regression of these situation.

PR target/112326

gcc/ChangeLog:

* config/riscv/riscv-avlprop.cc (get_insn_vtype_mode): New function.
(simplify_replace_vlmax_avl): Ditto.
(pass_avlprop::execute): Add immediate AVL simplification.
* config/riscv/riscv-protos.h (imm_avl_p): Rename.
* config/riscv/riscv-v.cc (const_vlmax_p): Ditto.
(imm_avl_p): Ditto.
(emit_vlmax_insn): Adapt for new interface name.
* config/riscv/vector.md (mode_idx): New attribute.

gcc/testsuite/ChangeLog:

* gcc.target/riscv/rvv/autovec/pr112326.c: New test.

gcc/config/riscv/riscv-avlprop.cc
gcc/config/riscv/riscv-protos.h
gcc/config/riscv/riscv-v.cc
gcc/config/riscv/vector.md
gcc/testsuite/gcc.target/riscv/rvv/autovec/pr112326.c [new file with mode: 0644]

index bcd77a3047a01c4faf02425e70848ccf1992bb05..1dfaa8742da1351270f2eb555356592dc960f81a 100644 (file)
@@ -109,6 +109,48 @@ vlmax_ta_p (rtx_insn *rinsn)
   return vlmax_avl_type_p (rinsn) && tail_agnostic_p (rinsn);
 }
 
+static machine_mode
+get_insn_vtype_mode (rtx_insn *rinsn)
+{
+  extract_insn_cached (rinsn);
+  int mode_idx = get_attr_mode_idx (rinsn);
+  gcc_assert (mode_idx != INVALID_ATTRIBUTE);
+  return GET_MODE (recog_data.operand[mode_idx]);
+}
+
+static void
+simplify_replace_vlmax_avl (rtx_insn *rinsn, rtx new_avl)
+{
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "\nPropagating AVL: ");
+      print_rtl_single (dump_file, new_avl);
+      fprintf (dump_file, "into: ");
+      print_rtl_single (dump_file, rinsn);
+    }
+  /* Replace AVL operand.  */
+  extract_insn_cached (rinsn);
+  rtx avl = recog_data.operand[get_attr_vl_op_idx (rinsn)];
+  int count = count_regno_occurrences (rinsn, REGNO (avl));
+  gcc_assert (count == 1);
+  rtx new_pat = simplify_replace_rtx (PATTERN (rinsn), avl, new_avl);
+  validate_change_or_fail (rinsn, &PATTERN (rinsn), new_pat, false);
+
+  /* Change AVL TYPE into NONVLMAX if it is VLMAX.  */
+  if (vlmax_avl_type_p (rinsn))
+    {
+      int index = get_attr_avl_type_idx (rinsn);
+      gcc_assert (index != INVALID_ATTRIBUTE);
+      validate_change_or_fail (rinsn, recog_data.operand_loc[index],
+                              get_avl_type_rtx (avl_type::NONVLMAX), false);
+    }
+  if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+    {
+      fprintf (dump_file, "Successfully to match this instruction: ");
+      print_rtl_single (dump_file, rinsn);
+    }
+}
+
 const pass_data pass_data_avlprop = {
   RTL_PASS,     /* type */
   "avlprop",    /* name */
@@ -384,34 +426,35 @@ pass_avlprop::execute (function *fn)
   for (const auto prop : *m_avl_propagations)
     {
       rtx_insn *rinsn = prop.first->rtl ();
+      simplify_replace_vlmax_avl (rinsn, prop.second);
+    }
+
+  if (riscv_autovec_preference == RVV_FIXED_VLMAX)
+    {
+      /* Simplify VLMAX AVL into immediate AVL.
+        E.g. Simplify this following case:
+
+             vsetvl a5, zero, e32, m1
+             vadd.vv
+
+           into:
+
+             vsetvl zero, 4, e32, m1
+             vadd.vv
+        if GET_MODE_NUNITS (RVVM1SImode) == 4.  */
       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
+       fprintf (dump_file, "\nSimplifying VLMAX AVL into IMM AVL\n\n");
+      for (auto &candidate : m_candidates)
        {
-         fprintf (dump_file, "\nPropagating AVL: ");
-         print_rtl_single (dump_file, prop.second);
-         fprintf (dump_file, "into: ");
-         print_rtl_single (dump_file, rinsn);
-       }
-      /* Replace AVL operand.  */
-      extract_insn_cached (rinsn);
-      rtx avl = recog_data.operand[get_attr_vl_op_idx (rinsn)];
-      int count = count_regno_occurrences (rinsn, REGNO (avl));
-      gcc_assert (count == 1);
-      rtx new_pat = simplify_replace_rtx (PATTERN (rinsn), avl, prop.second);
-      validate_change_or_fail (rinsn, &PATTERN (rinsn), new_pat, false);
-
-      /* Change AVL TYPE into NONVLMAX if it is VLMAX.  */
-      if (vlmax_avl_type_p (rinsn))
-       {
-         int index = get_attr_avl_type_idx (rinsn);
-         gcc_assert (index != INVALID_ATTRIBUTE);
-         validate_change_or_fail (rinsn, recog_data.operand_loc[index],
-                                  get_avl_type_rtx (avl_type::NONVLMAX),
-                                  false);
-       }
-      if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
-       {
-         fprintf (dump_file, "Successfully to match this instruction: ");
-         print_rtl_single (dump_file, rinsn);
+         rtx_insn *rinsn = candidate.second->rtl ();
+         machine_mode vtype_mode = get_insn_vtype_mode (rinsn);
+         if (candidate.first == AVLPROP_VLMAX_TA
+             && !m_avl_propagations->get (candidate.second)
+             && imm_avl_p (vtype_mode))
+           {
+             rtx new_avl = gen_int_mode (GET_MODE_NUNITS (vtype_mode), Pmode);
+             simplify_replace_vlmax_avl (rinsn, new_avl);
+           }
        }
     }
 
index fde360327c19d85c945d2a44538853e3dcd4af29..a1be731c28e2c101b880e5dec417818e09068490 100644 (file)
@@ -592,6 +592,7 @@ bool vlmax_avl_p (rtx);
 uint8_t get_sew (rtx_insn *);
 enum vlmul_type get_vlmul (rtx_insn *);
 int count_regno_occurrences (rtx_insn *, unsigned int);
+bool imm_avl_p (machine_mode);
 }
 
 /* We classify builtin types into two classes:
index 3a49ae7642600aadca063229fb47c61466f05979..b489ce08775a4a5836bf165778398081c82bebd4 100644 (file)
@@ -55,17 +55,17 @@ using namespace riscv_vector;
 
 namespace riscv_vector {
 
-/* Return true if vlmax is constant value and can be used in vsetivl.  */
-static bool
-const_vlmax_p (machine_mode mode)
+/* Return true if NUNTIS <=31 so that we can use immediate AVL in vsetivli.  */
+bool
+imm_avl_p (machine_mode mode)
 {
-  poly_uint64 nuints = GET_MODE_NUNITS (mode);
+  poly_uint64 nunits = GET_MODE_NUNITS (mode);
 
-  return nuints.is_constant ()
-    /* The vsetivli can only hold register 0~31.  */
-    ? (IN_RANGE (nuints.to_constant (), 0, 31))
-    /* Only allowed in VLS-VLMAX mode.  */
-    : false;
+  return nunits.is_constant ()
+          /* The vsetivli can only hold register 0~31.  */
+          ? (IN_RANGE (nunits.to_constant (), 0, 31))
+          /* Only allowed in VLS-VLMAX mode.  */
+          : false;
 }
 
 /* Helper functions for insn_flags && insn_types */
@@ -298,14 +298,6 @@ public:
              len = force_reg (Pmode, len);
            vls_p = true;
          }
-       else if (const_vlmax_p (vtype_mode))
-         {
-           /* Optimize VLS-VLMAX code gen, we can use vsetivli instead of
-              the vsetvli to obtain the value of vlmax.  */
-           poly_uint64 nunits = GET_MODE_NUNITS (vtype_mode);
-           len = gen_int_mode (nunits, Pmode);
-           vls_p = true;
-         }
        else if (can_create_pseudo_p ())
          {
            len = gen_reg_rtx (Pmode);
@@ -370,7 +362,7 @@ void
 emit_vlmax_insn (unsigned icode, unsigned insn_flags, rtx *ops)
 {
   insn_expander<RVV_INSN_OPERANDS_MAX> e (insn_flags, true);
-  gcc_assert (can_create_pseudo_p () || const_vlmax_p (e.get_vtype_mode (ops)));
+  gcc_assert (can_create_pseudo_p () || imm_avl_p (e.get_vtype_mode (ops)));
 
   e.emit_insn ((enum insn_code) icode, ops);
 }
index a1a7812052572f477343927c227450e12952f88a..ce5c5be8e42b6e5d211d3eb667d29cd1b118833d 100644 (file)
               (const_int 5)]
        (const_int INVALID_ATTRIBUTE)))
 
+;; The index of operand[] represents the machine mode of the instruction.
+(define_attr "mode_idx" ""
+       (cond [(eq_attr "type" "vlde,vste,vldm,vstm,vlds,vsts,vldux,vldox,vldff,vldr,vstr,\
+                               vlsegde,vlsegds,vlsegdux,vlsegdox,vlsegdff,vialu,vext,vicalu,\
+                               vshift,vicmp,viminmax,vimul,vidiv,vimuladd,vimerge,vimov,\
+                               vsalu,vaalu,vsmul,vsshift,vfalu,vfmul,vfdiv,vfmuladd,vfsqrt,vfrecp,\
+                               vfcmp,vfminmax,vfsgnj,vfclass,vfmerge,vfmov,\
+                               vfcvtitof,vfncvtitof,vfncvtftoi,vfncvtftof,vmalu,vmiota,vmidx,\
+                               vimovxv,vfmovfv,vslideup,vslidedown,vislide1up,vislide1down,vfslide1up,vfslide1down,\
+                               vgather,vcompress,vmov,vnclip,vnshift")
+              (const_int 0)
+
+              (eq_attr "type" "vimovvx,vfmovvf")
+              (const_int 1)
+
+              (eq_attr "type" "vssegte,vmpop,vmffs")
+              (const_int 2)       
+
+              (eq_attr "type" "vstux,vstox,vssegts,vssegtux,vssegtox,vfcvtftoi,vfwcvtitof,vfwcvtftoi,
+                               vfwcvtftof,vmsfs,vired,viwred,vfredu,vfredo,vfwredu,vfwredo")
+              (const_int 3)
+
+              (eq_attr "type" "viwalu,viwmul,viwmuladd,vfwalu,vfwmul,vfwmuladd")
+              (const_int 4)]
+       (const_int INVALID_ATTRIBUTE)))
+
 ;; The index of operand[] to get the avl op.
 (define_attr "vl_op_idx" ""
   (cond [(eq_attr "type" "vlde,vste,vimov,vfmov,vldm,vstm,vmalu,vsts,vstux,\
   }
   [(set_attr "type" "vmov,vlde,vste")
    (set_attr "mode" "<VT:MODE>")
-   (set (attr "avl_type_idx") (const_int INVALID_ATTRIBUTE))])
+   (set (attr "avl_type_idx") (const_int INVALID_ATTRIBUTE))
+   (set (attr "mode_idx") (const_int INVALID_ATTRIBUTE))])
 
 ;; -----------------------------------------------------------------
 ;; ---- VLS Moves Operations
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.target/riscv/rvv/autovec/pr112326.c b/gcc/testsuite/gcc.target/riscv/rvv/autovec/pr112326.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2ad5013
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,16 @@
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-march=rv64gcv -mabi=lp64d -O3 -fno-vect-cost-model --param=riscv-autovec-preference=fixed-vlmax" } */
+
+void
+f (int *__restrict y, int *__restrict x, int *__restrict z, int n)
+{
+  for (int i = 0; i < n; ++i)
+    x[i] = y[i] + x[i];
+}
+
+/* { dg-final { scan-assembler-times {vsetvli} 1 } } */
+/* { dg-final { scan-assembler-not {vsetivli} } } */
+/* { dg-final { scan-assembler-times {vsetvli\s*[a-x0-9]+,\s*[a-x0-9]+} 1 } } */
+/* { dg-final { scan-assembler-not {vsetvli\s*[a-x0-9]+,\s*zero} } } */
+/* { dg-final { scan-assembler-not {vsetvli\s*zero} } } */
+/* { dg-final { scan-assembler-not {vsetivli\s*zero} } } */